meta data for this page
  •  

Oppimispäiväkirja

Ennakkotehtävä (luennoilta)

Määrittele oma näkemyksesi tietoliikenteestä paperille. Muoto on vapaa, mutta tärkeintä olisi että tuloksena saat n. 10 termiä/kokonaisuutta, joihin mahdollisesti kaipaat täsmennystä. - Myöhemmin saat verrata tätä näkemystä siihen mitä kurssilla opit - Mieti termejä/käsitteitä/asioita/kokonaisuuksia, joita tietoliikenne tuo mieleesi ? Esim. Digi-TV, ADSL, kännykkä, … ja kuinka nuo oikeasti toimivat. - Listaa oman ymmärrykseesi kannalta keskeiset kysymykset. Mikä on epäselvää. Esim. kuinka gps laite osaa laskea oikean paikan? - Huom. tarkoitus on käyttää omia käsitteitä ja termejä eikä niitä yhteisesti valittuja. - Vie ennakkotehtävä Wikiin omalle alueellesi

Aikaisemmissa töissä ja nykyisessä työssä törmäsin ja törmään päivittäin käsitteisiin WLAN, xDSL, EURO-ISDN, 2M, GPS, paketti- ja piirikytketty, analoginen ja digitaalinen tilaaja, TRUNK-yhteys, reititys, kupari/kuitu, LAN, Ethernet jne… Osaltaan kurssin aiheet ovatkin tuttuja, mutta uskon kurssin tuovan syvennystä osaamiseen. Tarvitsen lisää sivistystä tämän hetken langattomista tiedonsiirtotekniikoista eli ns. 3G mokkuloista sekä millä hanskaamme loppuvan luonnon varan eli radiotaajuukien jakamisen luotettavasti tälläiseen kuluttaja mokkulakäyttöön kun nyt huidellaan lähellä mikroaaltotaajuuksia. No insinööri on ihmeellinen ja keksii aina ratkaisun ahtaimpaankin kanavaväliin. Luulempa että kurssi antaa eniten mitä koko koulutus tähän asti ja tiedoista on oikeasti hyötyä käytännön elämässä.

Luentopäivä 1:

OSI

  • Fyysinen kerros, liittimet, sähköiset ominaisuudet, toiminnalliset määreet siirtotien ja siirrettävien bittien suhteen
  • Linkkikerros, keinot luotettavaan siirtoon siirtotiellä
  • Verkkokerros, tarjoaa järjestelmille tiedonsiirron jotakin kommunikointiverkkoa käyttämällä
  • Kuljetuskerros, tarjoaa mekanismit tiedon välittämiseksi kahden järjestelmän välillä
  • Istuntokerros, lisäpalveluita kuljetuskerroksen päälle
  • Esitystapa-ja sovelluskerros, määritellään tiedon esittämistapa

TCP/IP

  • Fyysinenkerros, sigunaalit ja siirtonopeudet, siirtotien hydyntämien. Linkkikerros, päätelaitteen ja verkon välinen yhteys
  • Verkkokerros, mahdollistaa yhteenkytkettyjen verkkojen hyödyntämisen. Kuljetuskerros, luotettava päästä päähän kuljetus
  • Sovelluskerros, sovelluksen tarvitsema logiikka

Uutta asiaa tuli standardeista:

*Internet Society Internetin standardointi *ISO OSI -mallin kehitystyö *ITU-T Telekommunikaatiostandardeja *ATM Forum *IEEE *Lähiverkot

Internetin standardointiorganisaation ydin on IETF (The Internet Engineering TaskForce)

Tullakseen standardiksi määrittelyn tulee olla: –vakaa ja ymmärrettävä –teknisesti kilpailukykyinen –määrittelyllätulee olla useita itsenäisiäja erillisiäyhteensopivia toteutuksia ja kokemusta määrittelyn toimivuudesta –yleisesti tuettu ja hyväksytty –tunnistettavasti hyödyllinen Internetille, joko osalle tai kokonaisuudelle

ISO standardit monelle alalle, SFS osa kansallisena jäsenenä

Jeejee standardit 802…

Luentopäivä 2:

Luennot 24.9.

Hyvä kertaus signaalien siirrosta siirtotiellä.

Shannonin kapasiteetti C=Blog2(1+SNR) ,missä SNR on signaali/kohinasuhde (logaritmisenä)

Nyquist teoreema vaadittua taajuuskaistaan nähden on siirtotien oltava kapasiteeliltaan tuplat C=Blog2(M)

Siirtoteiden koodaukset tulivat hyvänä kertauksena

Digitalisointi Deltamod vs. PCM

Kompressio - dekompressio Selittää paikallisradioiden tukkoiset lähetyksen tekijät

Luentopäivä 3:

Luennot 081010

Virheet siirrossa:

yksittäiset bittivirheet tai suuressa bittijonossa havainnointi tai haivainnointi + korjaus yksinkertaisin pariteettitarkastus CRC tarakstus: tietyllä polynomilla XOR:ttu bittijonon virheet voidaan havainnoida ja korjata.

PPP=point to point link control yksinkertainen kehysrakenne ⇒ synkkaus, osoite, kontrolli, protokolla, data, tarkastus, synkkaus

Flow Control On keino kontrolloida lähettävän pään datapakettien määrää vastaanottavan pään tahdissa. Perustuu kuittauksiin.

Sliding window flow control: vastaanottajalla on jonkinmoinen puskuri vastaanotetavaa dataa varten.

Virheiden hallinta: havainnointi tai havainnointi ja korjaus

Virheen hvainnoinnin jälkeen: - pysäytetään ja odotetaan - mennään n-määrä pakettaja takaisin - hylätään hallitusti eli vain viallinen kehys lähetetään uudelleen

ADSL upstream - downstream 25 kHz puhelinkaista kaiun poisto tai upstream/downstream jako sekä FDM QAM-signaalien jako siirtotielle xDSL (ADSL, HDSL, SDSL, VDSL)

Tilastollinen TDMA

CDMA Aika ja taajuusjako

Suorasekvenssointi DSSS

WCDMA

Piiri- ja pakettikytkentäiset verkot

Piirikytk. Point-to-point yhteys kuten puhelin

Pakettikytk. Paketit pilkotaan pieniksi siirtoa varten ja kootaan vastaanottopäässä

Reititys Kiinteät, flooding, satunnainen, dynaamiset

Luentopäivä 4: Ruuhkaa siirtotiellä

Backpressure tehdään liikennettä siirtotielle, jotta toiset hiljenevät toimii vain ruuhkaisilla lähiyhteyksillä

Choke Packet Lähettäjän sammuttaminen

Implicit Congestion Signaling ruuhkien myötä pakettien siirtoviiveet kasvavat tai paketteja häviää lähetyspää huomaa sen ja tekee temppuja

Explicit Congestion Signaling Ruuhkia puretaan signaloinnilla eteenpäin tai taaksepäin

Pakettien viiveet verkossa johtuvat:

•dproc= processing delay –typically a few microsecs or less •dqueue= queuing delay –depends on congestion •dtrans= transmission delay –= L/R, significant for low-speed links •dprop= propagation delay –a few microsecs to hundreds of msecs

Paketteja voi hävitä, esim. kun vastaanoton puskuri täyttyy

Mobiilit verkot solujen kapasiteettia voidaan lisätä jakamalla soluja pienemmiksi, lisäämällä kanavia tai lainaamalla naapurisolun taajuutta.

Backend networks yhdistää suurien järjestelmien osia toisiinsa, supertietokoneet, suuret tallennuspaikat jne.

Lani määritellään OSIssa:

Fyysinen kerros * Signaalien koodaus * Synkkaus * Bittien siirto * Siirtotie ja topologia

Linkkikerros (MAC, LLC) * Datan kokoaminen kehyksiksi ja virheen korjaus * Kehyksien purku ja datan onkiminen * Siirtotien käyttövuorot * Vuon valvominen

MAC - LLC - IP - TCP

Väylän varaustekniikat: *round robin, varausmenetelmä, kilpavaraus

Random access protocols

ALOHA, lähetys slotit, kilpavaraus, synkronoitulähetys

Pure ALOHA ei synkkausta

CMSMA kilpavaraus, kuunnellaan, mikäli törmäys odotetaan satunnainen aika.

Pollausmenetelmä, vanhanaikainen ja hidas, edellyttää kaikkien koneiden vastauksen.

Verkkojen yhdistäminen toisiinsa: WAN ⇔ LAN siltaamalla, kytkemällä tai reitittämällä

SIltaaminen, ei muuta kehysrakennetta, tietoa vain välitetään a→b

Kytkimet, erona siltaamiseen kehysten käsittely laitteistossa ⇒ parempi suorituskyky

Kotitehtävä1

Pyri kuvaamaan ennakkotehtävässä määrittelemäsi termit/aihepiirit/kokonaisuudet yhdessä kuvassa. Ryhmittele asiat mielekkäällä tavalla. Voit valita näkökulmasi. - Kuvassa voi olla vielä tässä vaiheessa aukkoja, mutta niitä aukkoja on tarkoitus kurssin aikana pyrkiä täyttämään. - Erittäin tärkeää olisi tässä vaiheessa hahmottaa jokin suurempi kokonaisuus/käyttöskenaario. - Kokonaiskuva on hyvä muodostaa siten, että myös tentissä kyseinen viite olisi itsellä mielessä. Vastaavasti luennoilla on hyvä pohtia kuinka opetetut asiat liittyvät tuohon itse muodostettuun kuvaan.

h_varimo_kaesitykset.pdf

Kotitehtävä2

Kotitehtävässä 1 luotiin kokonaisnäkemys tietoliikenteen alueesta aiempien termien kautta. Kotitehtävässä 2 keskitytään johonkin oleelliseen osaan kokonaisuudesta (oman mielenkiinnon mukaan valittavissa) ja skenaarion/käyttötapauskuvauksen avulla selvitetään mitä ko. osa-alueella oikeasti tapahtuu. - Esim. GPS tapauksessa voitaisiin selvittää kuinka paikka lasketaan ja millaisia osia itse järjestelmässä on (vastaanotin, satelliitit, maanpäälliset asemat, …). Esimerkki on hyvä valita sen mukaan mikä itseä kiinnostaa ja jota haluaa katsoa tarkemmin.

kotteht2.pdf

Kotitehtävä3

Valitse haluamasi aihealue (esim. omasta terminologiastasi/aihepiirilistasta (oppimispäiväkirja)) Etsi aihepiiriin liittyvä protokolla Tutustu protokollaan (rakenne, logiikka, viestit, …) ja mieti kuinka protokolla vaikuttaa valitsemasi aihepiirin toimintaan. Esitä www-osoite käyttämääsi protokollaan. HUOM! Kannattaa etsiä protokollia vaikkapa www.isoc.org , www.w3c.org (Internet) www.etsi.org Huom2! Painopiste ei ole niinkään hienon standardin löytymisessä vaan siinä, että löytää omaan aihepiiriinsä vaikuttavia tekijöitä ja sitä kautta oppii lisää kokonaisuudesta ja yleensäkin protokollien toiminnasta.

kotteht3.pdf

Kotitehtävä4

Tunneilla käytiin läpi erilaisia siirtoteitä ja siirtoteillä käytettyjä tiedonsiirtomenetelmiä. Valitse jokin “tuttu” järjestelmä (esim. Oppimispäiväkirjaan valitsemasi, GSM, GPS, Digi-TV). Etsi verkosta tietoa kuinka juuri kyseisessä järjestelmässä tiedon siirto on hoidettu. Esim. Fyysinen siirtotie, Bittien esitys siirtotiellä, Modulointi etc. tekniikka, Datan esitysmuoto vs. signaalit HUOM! Painopiste ei ole niinkään uusien, mahdollisesesti kurssilaisille täysin tuntemattomien teknologioiden etsimisessä ja selostuksessa vaan lähinnä käytettyjen menetelmien sijoittamisesta oikeaan kontekstiin kurssin materiaalin mukaisesti.

kotteht4.pdf

Kotitehtävä5

Käyttöskenaariot Muodosta tietoverkkojen käyttöskenaario yhteen seuraavista ympäristöistä: Koti, Koulu, Kaupungin keskusta tai Lentokenttä. Mieti millaisia haasteita eri ympäristöt asettavat kommunikoinnille. Kuinka kurssilla opitut asiat tukevat eri ympäristöissä tapahtuvaa kommunikointia. Millaiset asiat muodostuvat näissä eri ympäristöissä merkittäviksi. Millainen verkkorakenne sopii ympäristöön ?

kotteht5.pdf

Viikoittainen ajankäyttö

*Luentoviikko 1 *Lähiopetus 0 h *Valmistautumista lähiopetukseen 0 h *Kotitehtävien tekoa 2 h

*Luentoviikko 2 *Lähiopetus 0 h *Valmistautumista lähiopetukseen 1 h *Kotitehtävien tekoa 3 h

*Luentoviikko 3 *Lähiopetus 0 h *Valmistautumista lähiopetukseen 1 h *Kotitehtävien tekoa 2 h

*Luentoviikko 4 *Lähiopetus 0 h *Valmistautumista lähiopetukseen 1,5 h *Kotitehtävien tekoa 4 h

Palaute

Oppia analysoitu pitkälti sisällön mukaan mieluummin kuin oppimisen. Tuonne oli kerätty selkeästi sellaisia asioita, jotka jäivät mieleen. Kotitehtävien esityksessä jotakin pielessä (1. tehtävä kahdella sivulla puoliksi). HSDPA kotitehtävä oli mielenkiintoinen ja hyvä esitys.

2008